基于FPGA的智能家居漏水检测装置的制作方法

文档序号:15333399发布日期:2018-09-04 21:15阅读:509来源:国知局

本实用新型属于智能家居领域,具体地说是一种基于FPGA的智能家居漏水检测装置。



背景技术:

在家居生活中,阀门一般安装在室内,对于电磁阀而言,电磁阀在断电后,在电磁阀内的弹簧压力下,应当将阀门封闭,但随着电磁阀使用时间的延长,一旦弹簧损坏或者故障,在断电的情况不能关闭电磁阀,但这从外部很难看出故障。



技术实现要素:

本实用新型提供一种基于FPGA的智能家居漏水检测装置,用以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现:

基于FPGA的智能家居漏水检测装置,包括阀门管,阀门管上分别安装流量计和电磁阀,流量计内具有转动轴,转动轴的下端位于阀门管内,转动轴的下端的外周设有叶片,转动轴通过轴承与阀门管配合,转动轴的上端位于流量计主体内,流量计主体固定安装在阀门管上,流量计主体的侧部外壳上开设通孔,转动轴上固定安装主动轮;电磁阀固定安装在阀门上,电磁阀的侧部安装立柱,立柱上通过轴承安装从动轮,主动轮和从动轮之间通过皮带连接,从动轮的上部外周均匀分布安装数个金属片,金属片共同通过电路连接电源的一端;电磁阀的铁芯的顶部安装竖杆,竖杆为绝缘材料且上端包裹金属圈,电磁阀的线圈断电后铁芯向下移动时,金属片转动后能够与金属圈接触,金属圈电路连接电源的另一端,电源与金属圈之间串接警示灯。

如上所述的基于FPGA的智能家居漏水检测装置,所述的流量计的输出端连接A/D转换模块,A/D转换模块的输出端通过IO接口连接数据处理模块FPGA ,接数据处理模块FPGA 连接并能够控制电磁阀,接数据处理模块FPGA 连接报警模块和显示模块,数据处理模块FPGA 通讯连接物联网平台,物联网平台通讯连接带有定位的用户移动终端。

如上所述的基于FPGA的智能家居漏水检测装置,所述的带有定位的用户移动终端为带有定位功能的手机。

本实用新型的优点是:本实用新型安装在管路上,阀门管两侧可以通过法兰与管路连接,在电磁阀正常工作时,可以作为管路开关使用。正常情况下,电磁阀断电,铁芯伴随塞头一并向下移动,此时金属片能够与金属圈位于同一高度,并且阀门管内由于水不在流动,流量计内的转动轴不再转动,如果金属片与金属圈不接触,则警示灯不亮,如果金属片与金属圈接触,警示灯为常亮。这两种状态都会处于持续的状态,均为正常的状态。如果此时电磁阀出现故障,阀门管内仍然有水流动,此时转动轴处于转动状态,转动轴通过主动轮和从动轮将转动传递,金属片旋转与金属圈进行不断的接触配合,此时警示灯为闪烁状态,说明电磁阀出现故障。闪烁状态为动态,容易引起人们关注,以便于及时对电磁阀的故障进行处理或者采取关闭总闸门等措施。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图;图2是本实用新型中电路部分的电路图;图3是本实用新型模块结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

基于FPGA的智能家居漏水检测装置,如图所示,包括阀门管1,阀门管1上分别安装流量计和电磁阀3,电磁阀3与现有的电磁阀3结构相同,主体结构中具有铁芯和电磁线圈,优先具有液晶显示功能的电磁阀3,流量计内具有转动轴4,转动轴4的下端位于阀门管1内,转动轴4的下端的外周设有叶片5,叶片5在水流的作用下,能够带动转动轴4转动,转动轴4通过轴承与阀门管1配合,轴承为防水轴承,转动轴4的上端位于流量计主体2内,流量计主体2与现有的电子流量计结构相同,均具有传感器和流量积算仪等结构,例如CN2530248Y公开的电子流量计的结构,流量计主体2固定安装在阀门管1上,流量计主体2的侧部外壳上开设通孔6,转动轴4上固定安装主动轮7;电磁阀3固定安装在阀门管1上,电磁阀3的侧部安装立柱8,立柱8上通过轴承安装从动轮9,主动轮7和从动轮9之间通过皮带连接,从动轮9的上部外周均匀分布安装数个金属片10,金属片10共同通过电路连接电源12的一端;电磁阀3的铁芯的顶部安装竖杆20,竖杆20为绝缘材料且上端包裹金属圈11,电磁阀3的线圈断电后铁芯向下移动时,金属片10转动后能够与金属圈11接触,金属圈11电路连接电源12的另一端,电源12与金属圈11之间串接警示灯13,警示灯13采用LED灯,耗电量小、寿命长。本实用新型安装在管路上,阀门管1两侧可以通过法兰与管路连接,在电磁阀正常工作时,可以作为管路开关使用。正常情况下,电磁阀断电,铁芯伴随塞头一并向下移动,此时金属片10能够与金属圈11位于同一高度,并且阀门管1内由于水不在流动,流量计内的转动轴4不再转动,如果金属片10与金属圈11不接触,则警示灯13不亮,如果金属片10与金属圈11接触,警示灯13为常亮。这两种状态都会处于持续的状态,均为正常的状态。如果此时电磁阀出现故障,阀门管1内仍然有水流动,此时转动轴4处于转动状态,转动轴4通过主动轮7和从动轮9将转动传递,金属片10旋转与金属圈11进行不断的接触配合,此时警示灯13为闪烁状态,说明电磁阀3出现故障。闪烁状态为动态,容易引起人们关注,以便于及时对电磁阀的故障进行处理或者采取关闭总闸门等措施。

具体而言,如图所示,本实施例所述的流量计的输出端连接A/D转换模块14,A/D转换模块14的输出端通过IO接口连接数据处理模块FPGA 15,接数据处理模块FPGA 15连接并能够控制电磁阀3,接数据处理模块FPGA 15连接报警模块18和显示模块19,显示模块19为液晶显示屏,可以为流量计上的显示屏,能够显示流量;或者为电子阀3的显示屏,能够显示电磁阀3的功能和状态,数据处理模块FPGA 15通讯连接物联网平台16,物联网平台16通讯连接带有定位的用户移动终端17。流量计通过对水流的感应而输出脉冲信号,通过A/D转换模块14将电信号转换为数字信号,通过数据传输总线将数字信号经过数据处理模块FPGA 15的可编程IO接口传输到数据处理模块FPGA 15中,在数据处理模块FPGA 15中会对传输来的数据进行一系列的算法处理,在数据分析处理过程中,如果检测到总入水口的水流量大于1吨,通过物联网平台对用户的手机位置信息进行定位,如果用户手机的位置与此装置的位置距离小于10m,此时报警模块会发出报警警告,如果在30s内没有人为的关闭报警系统,则认为是产生了漏水现象,会自动控制电磁阀3关闭;如果在30s内有人主动关闭了报警模块,则认为是正常用水行为;如果定位用户的手机与此装置的位置差大于10m则会通过物联网平台16的通讯模块向用户的手机APP上发送漏水报警信息,由用户判决是否产生漏水信息,如果确定是产生漏水行为,用户可以通过手机APP向本实用新型发送关闭电磁阀3的指令。对于本装置中的显示模块19主要用于实时显示用水数据,以及手动关闭电磁阀3的功能。本实用新型中采用FPGA作为数据分析和处理系统,这样的整个系统的分析处理系统的速度比较快;监控水流量的方法进而检查是否有漏水行为,这样的检测方法相对于传统的漏水检测方法更加灵活、便捷;远距离发送模式,可以实现户主远距离控制漏水行为。

具体的,为了使用方便,本实施例所述的带有定位的用户移动终端17为带有定位功能的手机。手机使用广泛,比较方便。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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